CHORD ou comment obtenir des cartes d’orientations cristalline à l’aide du contraste de canalisation des électrons ou des ions.

Lien de connexion par Gotowebinar , Vendredi 4/12/2020 - 17h00

C. Langlois¹, C. Lafond¹, T. Douillard¹, S. Dubail², S. Cazottes¹, J Renaud³, J. Silvent³ and A. Delobbe³

1. MATEIS laboratory – INSA Lyon, Lyon, France.
2. Axon Square Ltd, Sciez, France.
3. Orsay Physics / Tescan Orsay Holding, Fuveau, France

Grâce aux progrès réalisés aussi bien dans le domaine de la microscopie sur les colonnes FIB ou SEM, que sur l’augmentation exponentielle des puissances de calculs, des phénomènes connus depuis longtemps tels que les ECPs (electron channeling pattern) ont pu être revisité.  Des cartes d'orientations ont ainsi pu être obtenues par d'autres moyens que la méthode classique de diffraction par électrons rétrodiffusés (EBSD).

Lors de ce webinaire, nous présenterons une nouvelle approche basée sur l’utilisation du contraste de canalisation, appelée Channeling Orientation Determination (CHORD) [1,2]. L'idée principale est d'acquérir une série d'images électroniques ou ioniques tout en réalisant une rotation d'un échantillon polycristallin pré-incliné par rapport au faisceau (figure 1a). Dans ce jeu d’images, chaque pixel de la région d’intérêt (en X et Y) subit une variation d’intensité due à l’effet de canalisation. Cette variation peut ensuite être tracée en fonction de l’angle de rotation. De tels profils d'intensité peuvent être théoriquement prédits pour une orientation donnée d'un cristal. La procédure d'indexation repose alors sur une recherche dans une base de données contenant les profils théoriques obtenus en simulant des profils d'intensité pour un large ensemble d'orientations (figure 1b). L'enjeu principal est de modéliser quantitativement l'effet de canalisation observé dans de telles séries d'images.

L’acquisition de ce jeu de données permet ainsi l’obtention de carte d’orientation dont la résolution angulaire est autour de 0.3°. Plus généralement, le principal avantage est qu'aucun détecteur supplémentaire n'est nécessaire pour mener à bien l'expérience, ouvrant la capacité de cartographie d'orientation sur n'importe quelle machine SEM ou FIB, et aussi bien à fortes énergies (30 keV) qu’à plus faibles énergie (5keV). De plus, les temps d'acquisition sont comparables à la technique EBSD. La géométrie d'acquisition, plus simple que celle de l'EBSD, permet également d’éviter des soucis de transformations géométriques de l’image, pouvant modifier la forme réelle des objets observés.

Lors de cette présentation, nous réaliserons également une approche comparée de CHORD vs EBSD en utilisant aussi bien des échantillons provenant de la micro-électronique que de la métallurgie. Enfin, une prise en main en direct permettra de montrer à tous le principe d’acquisition de la technique CHORD en imagerie électronique.

a) Configuration de CHORD b) Concordance entre les profils d’intensité théorique (marron) et expérimental (bleue)